《计算机图形学》课程教学大纲
《计算机图形学C》教学大纲
《计算机图形学C》教学大纲一、课程基本信息1．课程代码：219213032．课程中文名称：计算机图形学C课程英文名称：Computer Graphics C3．面向对象：测绘工程专业4．开课学院（课部）、系（中心、室）：信息工程学院、软件工程系5．总学时数：32讲课学时数：32 ，实验学时数：06．学分数： 27．授课语种：中、英双语，考试语种：中8．教材：Samuel R.Buss,3-D Computer Graphics: A Mathematical Introduction with OpenGL , 2003.二、课程内容简介本课程的基本教学目的是介绍用于在计算机中以可视化的方式呈现数据所用到的各种重要的数据结构和算法。
本课程不包括图形设计应用软件的介绍（如Photoshop® 、AutoCAD®、3D STUDIO），但会介绍编写这些软件的基础算法。
简而言之，本课程是一个程序设计课程，其根本目的是让同学有能力编写计算机图形应用程序。
三、课程的地位、作用和教学目标课程是一种应用型课程，主要通过实践培养学生应用所学的理论知识和积累的编程经验，实现图形的绘制。
同时，也通过实际应用来加深对面向对象程序设计的理解。
并让同学掌握现代的图形设计方法。
课程内容广，课程涉及一些大作业和项目。
四、与本课程相联系的其他课程面向对象程序设计五、教学基本要求掌握计算机图形学的基本原理和方法，能够基于所学知识，实现基于曲线和曲面的建模，并编写程序画出基于曲线、曲面建模而生成的图形；六、考核方式与评价结构比例平时作业和大项目。
七、教学参考资料•Peter Shirley , Computer Graphics , 2th Edition 2010.•SIGGRAPH 历年论文集及课程。
计算机图形学教学大纲
计算机图形学教学大纲近年来，随着计算机及互联网技术的迅速发展，计算机图形学正越来越深入我们的生活，它在图形视频处理，计算机辅助设计制造、计算可视化、生物信息、游戏制作等各行各业都有着及其重要的作用。
课程概述计算机图形学是近30年来发展迅速、应用广泛的新兴学科，是计算机科学最活跃的分支之一。
如何在计算机中表示图形、以及利用计算机进行图形的计算、处理和显示的相关原理与算法，构成了其主要研究内容。
在计算机辅助设计制造、科学计算可视化、地理信息系统、农林业等领域有着非常广泛的应用，是计算机、地理信息系统、电子工程、机械设计、建筑等本科专业一门重要的专业基础课，也是许多后续课程（图像处理、模式识别、多媒体技术、虚拟现实、计算机视觉等）的基础课程，在教学计划中占有重要地位和作用。
课程大纲第一讲计算机图形学概论1.1 计算机图形学课程简介1.2 计算机图形学概述（包括定义、研究内容、发展简史、应用领域等）1.3 交互式计算机图形处理系统1.4 帧缓冲器及分辨率1.5 图形图像的区别第一周测验题第二讲光栅图形学算法（一）2.1 直线扫描转换算法——DDA画线算法2.2 直线扫描转换算法——中点画线算法2.3 直线扫描转换算法——Bresenham算法2.4 多边形扫描转换——X扫描线算法2.5 多边形扫描转换——改进的X扫描线算法2.6 区域填充算法2.7 反走样Dev C++图形环境配置文档补充-1：直线DDA画线程序编写及开发环境演示补充-2：直线程序C++编写程序文档第二讲测验题第三讲裁剪算法（光栅图形学算法续）3.1 直线裁剪算法——Cohen-Sutherland算法3.2 直线裁剪算法——中点分割法3.3 直线裁剪算法——Liang-Barsky算法3.4 多边形裁剪3.5 文字裁剪第三讲测验题第四讲消隐算法（光栅图形学算法续）4.1 消隐算法简介和分类4.2 z-buffe消隐算法4.3 区间扫描线算法4.4 Warnock消隐算法4.5 光栅图形学算法小结第四讲测验第五讲二维图形变换5.1 向量基础知识5.2 图形坐标系5.3 二维图形变换原理及齐次坐标5.4 二维图形几何变换（平移、比例、旋转、坐标变换等）5.5 窗口视区变换5.6 二维图形变换小结第五讲测验第六讲三维图形变换6.1 三维图形几何变换6.2 投影变换分类6.3 平行投影（三视图、轴测图）6.4 透视投影6.5 三维图形变换小结三维图形测验第七讲曲线曲面（一）7.1 几何造型简史及曲线曲面参数表示7.2 参数曲线基本概念7.3 曲线连续性7.4 参数化及参数几何代数形式7.5 Bezier曲线背景及定义7.6 Bezier曲线性质第七讲测验第八讲曲线曲面（二）8.1 Bezier曲线生成算法8.2 Bezier曲线的拼接及升降阶8.3 Bezier曲面8.4 Bezier曲线演示8.5 B样条曲线产生背景及定义8.6 B样条曲线性质及类型划分8.7 B样条曲线演示8.8 B样条曲面测验第九讲真实感图形学9.1 颜色模型9.2 简单光照模型9.3 增量光照模型9.4 局部光照模型和透射模型9.5 整体光照模型9.6 纹理映射和阴影处理单元测试预备知识C/C++ 、python等语言、数据结构、高等数学参考资料1、孙家广、胡事民，计算机图形学基础教程，清华出版社2、陆枫、何云峰，计算机图形学基础，电子出版社3、胡事民，刘利刚等译. Francis S Hill Jr, Stephen M Kelley 著. 《计算机图形学（OpenGL版）》第3版.清华大学出版社，2009。
《计算机图形学B》教学大纲.
《计算机图形学B》教学大纲Computer Graphics B课程代码：课程性质：专业基础理论课/选修适用专业：信息计算、信息安全开课学期：7总学时数：48 总学分数：3编写年月：2005年7月修订年月：2007年7月执笔：李小英一、课程的性质和目的通过本课程的学习，使学生掌握基本的二、三维的图形的计算机绘制方法，理解图形绘制的基本算法，学会各种图形的程序设计，为图形算法的设计、图形软件的开发打下基础。
二、课程教学内容及学时分配1、概述（2学时）使学生掌握计算机图形学的基本概念，了解计算机图形学的发展、应用。
2、计算机图形系统（4学时）掌握图形系统的组成、图形系统的硬、软件设备。
了解各种视频设备的工作原理。
3、C语言图形程序设计基础（6学时，其中2学时实验上机）了解C语言图形操作的原理；掌握基本的画图函数；掌握基本作图方法。
4、二维图形生成和变换技术（10学时，其中2学时实验上机）使学生理解齐次坐标方法，掌握二维图形的平移变换、比例变换、旋转变换、错切变换等简单几何变换。
理解由简单几何变换组成的复合变换。
了解窗口视图变换，掌据二维线段和多边形的裁剪方法，了解字符裁剪思路。
5、三维图形生成和变换技术（8学时，其中2学时实验上机）使学生掌握三维图形的平移变换、比例变换、旋转变换、对称变换等简单几何变换。
理解由简单几何变换组成的复合变换。
掌握形体的平行投影的正投影（包括三视图）和斜投影的概念，掌握透视投影中的一点透视和二点透视图的生成，了解三点透视图的生成方法。
掌握多面体在计算机内的表示方法及三视图、正（斜）投影图和一点透视图的程序设计方法。
了解三维线段的裁剪。
掌握Bezier曲线的性质以及生成方法，理解均匀周期B样条曲线和均匀非周期B样条曲线的性质，了解B样条曲面，理解曲面的连接条件。
了解多边形区域的排序算法和列表优先算法的消隐技术。
6、交互式绘图技术（4学时）简单介绍几种基本交互绘图技术，如：回显、橡皮筋技术、拖动等。
《计算机图形学》实验教学大纲
《计算机图形学》实验教学大纲《计算机图形学》实验教学大纲实验学时：32 实验个数：9实验学分： 1课程性质：专业任选课适用专业：软件工程教材及参考书：1.《计算机图形学实用技术》，陈元琰、张小竞编著，北京：科学出版社，20002.《计算机图形学》（第三版），孙家广等编著，北京：清华大学出版社，2000大纲执笔人：李晓宁大纲审定人：王玲一、实验课的性质与任务计算机图形学是一个令人兴奋并发展迅速的学科，但是学生在掌握中往往对图形学的复杂理论和方法不能真正理解和应用，造成了对计算机图形学这门课程的学习的局限。
本实验课程紧紧围绕计算机图形学的理论和基本算法，以Visual C/C++（或其他可视化语言）和OpenGL为开发平台，完成一系列图形试验，加深学生对图形学算法的理解，为不久的毕业设计和未来踏入社会可能面对的图形问题打下坚实的基础。
二、实验课程目的与要求1.实验目的：计算机图形学实验教学是为了将学生的计算机操作能力、分析能力、工程设计能力与应用实践结合起来，引导学生由浅入深地掌握计算机图形学理论与算法，使学生加深理解计算机图形学的基本概念、基本原理和基本算法；掌握和实现图形在计算机内显示的全过程，包括：基本图形的生成、坐标变换、图形投影、图形裁剪、图形消隐、基本的真实感显示。
掌握交互构图能力，具备工程应用的图形学基础。
2.实验要求：（以软件设计为主要表现形式）1)学生应该具有线性代数和C/C++的基础，有数据结构的相应知识。
2)上机前应准备好实验的程序设计算法描述与关键分析内容。
3)准备好程序测试数据和设备操作步骤，上机调试、运行。
4)完成每个实验后进行数据与程序对比分析。
5)写出实验报告（含实验题目，算法分析，源程序，测试情况和运行结果。
若实验未能通过，给出原因与今后改进措施）。
三、实验项目及内容提要四、实验内容安排：实验一OpenGL基础实验：简单图形的绘制和输出（验证性实验1学时）1.目的要求：学习基本的OpenGL图形绘制和输出函数，掌握使用VC++ + OpenGL开发图形程序的流程。
课程教学大纲_计算机图形学
计算机图形学ComputerGraphics一、课程基本信息课程编号：111087适用专业：信息与计算科学专业课程性质：专业课开课单位：数学与数据科学学院学时：56（含实验学时16）学分：3.5考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30%）先修课程：高级程序设计语言、数字图像处理、离散数学、概率论中文简介：计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的学科。
它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据已经成为信息领域的一个重要发展趋势。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机图形学的基本原理和基本方法,理解图形绘制的基本算法，学会初步图形程序设计。
二、教学目的与要求通过对本课程的教学，使学生学会分析研究计算机图形学的特性，以便为应用涉及的算法的生成、处理和显示图形。
包括掌握基于齐次坐标的二维、三维图形的几何变换原理；；基于几何造型的自由曲线、曲面的生成原理；基于分形几何学的分数维造型原理；基于图像空间和物体空间的三维物体动态原理；基于颜色模型、光照模型和纹理映射技术的真实感图形显示原理。
并初步掌握算法的分析技术。
培养学生的数据抽象能力，为今后学习打下坚实的基础。
学生学习本课程应掌握的方法与技能1、知识要求：学生通过学习该课程后主要应掌握以下内容:（1）掌握图形学的的基本原理和方法;（2）理解对各种图形数据类型的性质；（3）掌握处理各种图形学基本算法；2、素质要求学生通过学习该课程后能够运用图形的思想，针对不同模型的特性，能够选择适当的图形学算法，解决实际的问题。
3、能力要求学生通过学习该课程后能够应用一门程序设计语言进行各种图形应用系统的设计、开发及维护。
三、教学方法与手段在教学中将黑板、粉笔加教案的教学方法与多媒体教学相结合，将传统数学教学中不能直观表示的抽象概念、定理等通过图表、图像、动画等多媒体生动地表现出来,加深了学生的印象，使学生易于理解和掌握，激发学生的学习积极性，提高学生的学习兴趣；同时进行课堂提问和分组讨论，学生到黑板上做题并讲解等手段。
计算机图形学课程教学大纲
计算机图形学课程教学大纲Final approval draft on November 22, 2020《计算机图形学》课程教学大纲一、课程基本信息课程代码：110053课程名称：计算机图形学英文名称：Computer Graphics课程类别：专业课学时：72学分：3.5适用对象：信息与计算科学专业本科生考核方式：考试（平时成绩占总成绩的30%）先修课程：高级语言程序设计、数据结构、高等代数二、课程简介中文简介：计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的学科。
它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据已经成为信息领域的一个重要发展趋势。
通过本课程的学习，使学生掌握计算机图形学的基本原理和基本方法，理解图形绘制的基本算法，学会初步图形程序设计。
英文简介：Computer Graphics is the subject which concerned with how computer builds， processes and shows graphics. Its importance has been shown in people’s more and more intensively need for harmony human-machine interface. Graphics user interface has become an important part of software. It is a significant trend to show abstract conception or data in graphics way. Through the learning of this course, students could master Computer Graphics’basic theories and methods，understand graphics basic algorithms and learn how to design basic graphics program.三、课程性质与教学目的《计算机图形学》是信息与计算科学专业的一门主要专业课。
《计算机图形学》教学大纲
《计算机图形学》理论教学大纲(2000年制订，2005年修订)课程编号：210004英文名：Computer Graphics课程类别：专业选修课前置课：线性代数、程序设计基础、数据结构学分：3学分课时：54课时(其中理论教学39课时，实验教学15课时)主讲教师：赵文彦等选定教材：陈传波，陆枫.计算机图形学基础，北京：电子工业出版社，2002年.课程概述：计算机图形学是南京财经大学信息工程学院计算机科学与技术专业选修课。
计算机图形学是研究计算机生成、处理和显示图形的学科，主要研究利用计算机生成和处理与图形有关的专业问题。
它的重要性体现在人们越来越强烈地需要和谐的人机交互环境：图形用户界面已经成为一个软件的重要组成部分，以图形的方式来表示抽象的概念或数据已经成为信息领域的一个重要发展趋势。
通过本课程的学习，为今后从事计算机辅助设计与制造、科学计算可视化、计算机图形处理、图形算法的设计、图形软件的开发等方面的工作打下良好的理论基础。
课程目的：通过本课程的学习，使学生全面、系统地掌握计算机图形系统的构成，基本的二、三维的图形的计算机绘制方法，理解图形绘制的基本算法，学会各种图形的程序设计，为图形算法的设计、图形软件的开发打下基础。
教学方法：本课程采用立体化教学模式。
课堂教学采用多媒体教学，将图形学算法、算法实现、程序运行结果相结合，实现了算法的可视化，以讲授教材内容为主线，同时讲授实验方法和内容，适时安排作业分析和习题课，进行实验课训练。
以强化学生的动手能力，培养和提高实践创新能力，使学生的理论思维与形象思维有机的统一起来，有利于提高教学效果。
各章教学要求及教学要点：第一章计算机图形系统简介课时分配：6课时教学要求：通过本章的教学，使学生掌握计算机图形学的基本概念，了解计算机图形学的发展、应用；掌握图形系统的组成、图形系统的硬、软件设备。
教学内容：第一节计算机图形学及其相关概念一、计算机图形学的概念。
《计算机图形学》实验教学大纲
《计算机图形学》实验教学大纲课程名称：计算机图形学英文名称：Computer Graphics课程编号：2315200301，2315200302课程性质：课程类型：综合选修是否为独立设课的实验课：否适用专业：计算机科学与技术专业，软件工程专业学时与学分：总学时：54 总学分：2.5 实验学时：18 实验学分：0.5 执笔人：张小绵制定时间：2008-10-09一、实验课的任务、性质与目的《计算机图形学》课程是计算机类的一门专业基础课，主要讲授计算机图形学的基本概念、方法与算法。
内容包括计算机图形学基本知识、基本图形生成算法、图形裁剪、图形变换、三维物体的几何投影、曲线和曲面、几何造型技术、真实感图形学等内容。
计算机图形学是一门实践性很强的课程，在学习本课程的过程中，只有通过实验，才能使学生真正掌握图形学的算法原理，具备计算机图形软件开发的基本技能。
本课程的实验内容主要围绕熟悉和掌握计算机图形学的基本原理和基本这一目标展开。
通过对各部分实验的具体操作，使学生能够验证、巩固和运用课堂讲授的理论知识，学会并掌握基本图形的生成、二维填充和裁剪、二维图形变换、自由曲面和自由曲线以及3D建摸和真实感图形的算法实现，完成简单图形系统的开发。
培养学生动手设计、分析和综合实验结果以及撰写实验报告的能力，使学生初步具备图形程序开发的能力，为今后的实际工作打下基础。
二、主要仪器设备及环境PC机,Windows操作系统,C，C++，C#，Java任一种编程语言三、实验项目的设置与实验内容四、教材、实验教材（指导书）[1]张彩明等，计算机图形学，科学出版社，2005.05[2]刘倩，计算机图形学实验教程，西南交通大学出版社，2009.9五、考核方式与评分办法实验要求提交相应的文档及实验报告，教师对其进行评分，最后纳入《计算机图形学》课程的总分之中，比重大约为30-40%。
六、大纲审核人：。
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《计算机图形学》课程教学大纲
课程编号：20211501
总学时数：32(理论18、实验14)
总学分数：2
课程性质：专业基础课
适用专业：地理信息系统
一、课程的任务和基本要求：
课程任务：
通过学习本课程，使学生加深对计算机图形学理论知识的理解；了解和掌握计算机图形学的基本编程技能与方法，培养独立分析解决问题的能力，具备一定的图形应用系统开发能力。
基本要求：
掌握线段、圆等各类图形的生成方法、区域填充方法、线段和区域的裁剪方法、反走样方法和图形变换等理论方法，并用编程语言进行编程，在计算机上实现相关方法和算法。
二、基本内容和要求：
第1章图形设备、系统和应用
1.1 计算机图形学的发展及应用
1.2 图形输入设备
1.3 图形显示设备
1.4 图形绘制设备
1.5 图形系统和工作站
要求：了解计算机图形学的发展阶段和基本应用，以及图形系统的软硬件构成
第2章交互技术与用户接口
2.1 用户接口的常用形式
2.2 交互设备和交互任务
2.3 输入控制
2.4 如何构造一个交互系统
要求：了解系统与用户之间的交互技术和用户接口，掌握构造交互系统的基本方法第3章基本图形生成算法
3.1 直线的扫描转换
3.2 圆与椭圆的扫描转换
3.3 区域填充
3.4 线宽与线型的处理
3.5 裁剪
要求：掌握基本图形的各类生成算法原理，并用编程语言实现
第4章曲线和曲面
4.1 基础知识
4.2 常用的参数曲线
4.3 常用的参数曲面
要求：掌握曲线和曲面的生成算法原理，并用编程语言实现
第5 图形变换
第5章图形变换
5.1 窗口视图变换
5.2 几何变换
5.3 形体的投影变换
要求：掌握图形变换基本理论和计算，并用编程语言实现
三、实践环节和要求：
实验方式：
1．由指导教师讲清各项实验的目的、内容、实验步骤、要求及安全事项；
2．实验分组进行，由学生独立操作或教师演示进行；
要求：
1．熟悉各类图形的生成方法
2．掌握二维和三维图形的变换的方法
3．通过编程语言实现各类图形的生成和图形变换
本大纲安排7个实验项目，每2学时做一个实验项目，计14学时。
实验1 直线的扫描转换
要求：掌握直线DDA法、中点法和Brensenham的扫描转换法
实验2 圆的扫描转换
要求：掌握圆的各类扫描转换法
实验3 椭圆的扫描转换
要求：掌握椭圆的扫描转换方法
实验4 区域填充
要求：掌握区域填充处理方法
实验5 直线裁剪
要求：掌握直线裁剪方法
实验6 曲线的生成
要求：掌握部分曲线的生成方法
实验7 图形二维几何变换
要求：掌握图形的二维几何变换方法
四、教学时数分配：
教学内容学时
第1 章图形设备、系统和应用 2
第2 交互技术与用户接口 2
第3 基本图形生成算法18
第4 曲线和曲面 4
第5 图形变换 6
其中实验7个，共14学时。
五、其它项目：
每周3下午3点至4点为答疑时间，地点：石湖校区C1-3楼教师办公室。
六、有关说明：
1、教学和考核方式：
本课程属考查课，考核方式为闭卷。
2、习题：
每次理论课后布置一至两个实验题
3、能力培养要求：
让学生理解各种图形在计算机中生成及其变换等原理，并以编程语言实现图形的相关操作，使学生在深刻理解本课程理论知识的同时又能加强编程能力。
4、与其它课程和教学环节的联系：
先修课程和教学环节：高等数学A、程序设计语言（VB）
后续课程和教学环节：摄影测量学、遥感图像处理
平行开设课程和教学环节：地理信息系统原理A、实用GIS
5、教材和主要参考书目：
（1）教材：《计算机图形学》第三版，孙家广主编，清华大学出版社
（2）主要参考书目：《计算机图形学》，孙家广、许隆文编，清华大学出版社，1986。